JPS5826659B2 - 半導体装置の電極形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置、特に２種類の絶縁膜を使用する半
導体装置の電極形成法に関する。

一般に各種の半導体装置に於てはその表面保護の為に、
半導体基板表面に酸化シリコン膜を形成し、更にその膜
上に異種の保護絶縁膜、例えば窒化シリコン膜を形成し
ている。

一方このような２層保護膜構成の半導体装置に於ても電
極取り出しの為に両保護膜を貫通するコンタクト孔が必
要である。

ところがこの両保護絶縁膜を貫通するコンタクト孔を設
けるにはその材質が異っているので、１種類のエツチン
グ液で一蝕刻工程で形成する事は出来ない。

従って通常は上層の保護膜、例えば窒化シリコン膜上に
コンタクト孔に対応するフォトレジスト膜を設け、燐酸
等に依って窒化シリコン膜を蝕刻し、更にこの窒化シリ
コン膜をマスクとして弗酸に依る下層保護膜の酸化シリ
コン膜の蝕刻を行いこの窒化、酸化両シリコン膜を貫通
するコンタクト孔を得ている。

このようにして得られたコンタクト孔を第１図に示す。

同図に於て１はシリコン基板、２は酸化シリコン膜、３
は窒化シリコン膜、４はこの窒化シリコン膜３上に設け
られた金属配線パターン、５はコンタクト孔である。

この図から明らかな如く、酸化シリコン２の蝕刻の際に
マスクとなった窒化シリコン３のコンタクト孔５側には
サイドエツチング現象に依って庇状体６，６が形成され
ており、この庇状体６，６の存在に依ってその後にコン
タクト孔５を介して基板１と金属配線パターン４とを連
結する為に実施する電極形成時に箔切れ等の不所望な接
触不良事故が発生する恐れがある。

本発明はこのような庇状体６，６に起因する接触不良事
故の発生を防止する事を目的として為されたものであっ
て、第２図以降を参照しつつ詳述する。

本発明の第１の工程は、半導体基板１０表面に比較的膜
犬なる第１の絶縁膜、例えば約５０００人の酸化シリコ
ン膜１１を形成するところにある（第２図）。

この酸化シリコン膜１１はシリコン基板１０の熱酸化に
依って形成しても良く、その他の方法でも良く、選ぶと
ころではない。

第２の工程は、第３図に示す如く、酸化シリコン膜１１
上に第２の絶縁膜、例えば１０００人程度０窒化シリコ
ン膜１２を形成するもので、この第２の絶縁膜は窒化シ
リコン膜１２に限る事なく、酸化シリコン膜１１に対す
る選択エツチングのマスクと成り得るものであれば良い
。

第３の工程は、窒化シリコン膜１２に酸化シリコン膜１
１のコンタクト孔を設ける位置に該当するエツチング孔
１３を形成する点にある（第４図）。

この工程はフォトレジスト法に依り、熱燐酸等を用いて
実施される。

次に第５図に示す如く、窒化シリコン膜１２のエツチン
グ孔１３をマスクとして弗酸を用いて酸化シリコン膜１
１にコンタクト孔１４を形成するのが第４の工程である
。

この時この第５図からも明白な如く、酸化シリコン膜１
１のサイドエツチングに依って窒化シリコン膜１２に庇
状体１５゜１５が形成されている。

第５の工程は、上記各工程を経たシリコン基板１０の全
面にＣ，Ｖ、Ｄ法等に依って後に配線パターンとして用
い得るモリブデン膜１６を付着させる点にある（第６図
）。

このモリブデン膜１６の厚みは約３００ＯＡである。

次にこのモリブデン膜１６上に上記コンタクト孔１４と
同じか、或いはそれより僅かに大きな孔を有する金属配
線パターンのフォトレジスト膜１７を形成するのが第６
の工程である（第７図）。

第７の工程は、第８図に示す如く、第６の工程で得たフ
ォトレジスト膜１７をマスクとしてフレオンガス（ＣＦ
４）のプラズマエツチングに依ってモリブデン膜１６を
金属配線パターン状に残存させると同時に、このフレオ
ンガスのプラズマエツチングに依ってコンタクト孔１４
の上端部に形成されていた窒化シリコン膜１２の庇状体
１５゜１５をも蝕刻除去するところにある。

ここで用いられるフレオンガスのプラズマエツチングと
は、０、３ Ｔｏｒｒのフレオンガス圧下に約３０ＭＨ
ｚの高周波を印加する事に依って放電が起こり、その放
電中に置かれているシリコン基板１０表面の露出モリブ
デン膜１６並びに窒化シリコン膜１２の庇状体１５．１
５が蝕刻されるもので、常温中で実施されるが、プラズ
マ放電が起こると、基板１０表面は２００〜３００℃に
昇温する事が確認されており、このような温度では約３
分間のプラズマエツチングが行われる。

本発明の最終工程は、第９図に示す如く、コンタクト孔
１４を介して基板１０と金属配線パターン化されたモリ
ブデン膜１６とをアルミニウム電極材料１８に依って連
結するところにある。

この電極形成は１．２μ程度のアルミニウム蒸着とフォ
トレジスト法に依って実施される。

本発明は以上の説明から明らかな如く、コンタクト孔の
周縁に形成きれる庇状体がモリブデン膜をフレオンガス
のプラズマエツチングに依って金属配線パターン化され
る時に同時に除去されるので、基板と配線パターンとの
連結の為の電極形成時に箔切れに依る接触不良は一切発
生せず、半導体装置の信頼性を極めて高いものとする事
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体装置の現状を示す要部の断面図、第２図
〜第９図は夫々本発明法を工程順に示した要部の断面図
であって、１０は基板、１１は酸化シリコン膜、１２は
窒化シリコン膜、１４はコンタクト孔、１５は庇状体、
１６はモリブテン膜、１８は電極材料、を夫々示してい
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記する工程を順々に実施する半導体装置の電極形
   成法； イ）半導体基板表面に比較的膜厚大なる第１の絶縁膜を
   形成する工程、 口）該絶縁膜上にこの絶縁膜の選択蝕刻に際してマスク
   と成り得る第２の絶縁膜を形成する工程、ノ＼）上記第
   １の絶縁膜のコンタクト孔を設ける位置に該当する箇所
   の第２の絶縁膜にエツチング孔を形成する工程、 二）該エツチング孔に依って第１の絶縁膜を選択蝕刻し
   てコンタクト孔を形成する工程、 ホ）上記の各工程を経た基板の全表面に後に配線パター
   ンとして用いられるモリブデン膜を付着させる工程、 へ）該モリブデン膜上に上記コンタクト孔と同じか或い
   はそれより僅かに大きな孔を有する金属配線パターンを
   フォトレジスト膜で形成する工程、 ト）該フォトレジスト膜パターンをマスクとしてＣＦ４
   ガスのプラズマエツチングに依ってモリブデン膜を金属
   配線パターンに応じて残存させると同時にこのＣＦ４ガ
   スのプラズマエツチングに依ってコンタクト孔の上端部
   に存在する第２の絶縁膜の庇状体をも除去する工程、 チ）上記コンタクト孔を介して基板とモリブデン金属配
   線パターンとを金属電極材料に依って連結する工程。 ２ 上記第１の絶縁膜は酸化シリコン膜から成り、第２
   の絶縁膜は窒化シリコン膜で構成された事を特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の電極形成法。